Сердце в голове плодовой мушки бьется почти как человеческое

Биологи из Университета Айовы детально изучили работу так называемого «головного сердца» плодовой мушки (Drosophila), которое снабжает гемолимфой (аналогом крови) ее антенны.

Как работает «головное сердце»

• Его ритмичные сокращения (2–3 раза в секунду) генерируются автоматически самой мышцей, а не контролируются мозгом, подобно работе водителя ритма.
• Ключевой элемент — эластичная камера (ампула), шириной около 50 микрометров.
• Механизм противоположен человеческому:
  • При сокращении мышцы клапаны в стенке ампулы открываются, и гемолимфа поступает в камеру.
  • При расслаблении мышцы клапаны закрываются, и эластичная мембрана выталкивает гемолимфу в трубки, ведущие к антеннам.

Важная дополнительная функция

Сокращения «головного сердца» вызывают легкую вибрацию мозга мушки. Ученые предполагают, что это необходимо для перемещения метаболитов и удаления отходов в межклеточном пространстве мозга, где нет активного кровообращения. Аналогичные ритмичные толчки от сердца получает и человеческий мозг.

Метод исследования

Для наблюдения за работой органа у живой мушки исследователи применили разработанную ими технику гоггатомии. Она заключается в быстром закреплении насекомого в светоотверждаемой смоле, что позволяет вскрыть экзоскелет и изучать органы in vivo.

Исследование опубликовано 29 сентября в Journal of Experimental Biology.